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近日，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室森林健康研究團(tuán)隊(duì)（周旭東教授課題組）在國(guó)際知名學(xué)術(shù)期刊Microbiology Spectrum（IF=7.171）發(fā)表了題為“Increased Tea Saponin Content Influences the Diversity and Function of Plantation Soil Microbiomes”的研究論文。該研究系統(tǒng)地探究了不同年限油茶種植園土壤茶皂素積累量、土壤理化性質(zhì)以及土壤微生物群落結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系問(wèn)題，為提出合理的油茶種植園管理措施、綠色健康可持續(xù)的油茶栽培技術(shù)體系提供了數(shù)據(jù)支撐和理論基礎(chǔ)。

油茶（Camellia oleifera）是我國(guó)特有的木本油料作物，已有2000多年的栽培與利用歷史，主要分布在長(zhǎng)江流域及以南的15個(gè)省區(qū)。油茶直接服務(wù)于國(guó)家鄉(xiāng)村振興、糧油安全和木本油料產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，是助力當(dāng)?shù)匕傩彰撠氈赂坏摹靶腋?shù)”。2019年全國(guó)油茶種植面積達(dá)到6800萬(wàn)畝，產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到1160億元，帶動(dòng)了173萬(wàn)貧困人口增收。國(guó)家林業(yè)和草原局2020版《油茶產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》明確指出，規(guī)劃2025年油茶種植面積達(dá)到9000萬(wàn)畝，其中包括改造低產(chǎn)林2000萬(wàn)畝，產(chǎn)值達(dá)到4000億元。

我們?cè)谡憬∮筒璺N植園的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，在相同管理水平下，老油茶林相較于新油茶林樹(shù)勢(shì)較弱，表現(xiàn)出產(chǎn)量低下、病蟲(chóng)害發(fā)生嚴(yán)重的現(xiàn)象。油茶組織中富含大量茶皂素這一類(lèi)三萜皂苷類(lèi)化合物。茶皂素具有一定的殺菌作用，是良好的植物源農(nóng)藥。隨著種植年限的增加，植物次生代謝物（PSMs）隨植物凋落物的分解釋放到土壤中并積累。具有殺菌作用的PSMs會(huì)對(duì)土壤微生物菌群結(jié)構(gòu)及其功能產(chǎn)生影響。尤其是對(duì)土壤核心功能菌群結(jié)構(gòu)的重組，會(huì)對(duì)土壤微生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)產(chǎn)生一定影響進(jìn)而對(duì)植株本身的健康都會(huì)產(chǎn)生一定影響。我們推測(cè)，除去樹(shù)齡老化等原因之外，油茶凋落物可能會(huì)釋放茶皂素進(jìn)入土壤，隨著種植年限增加茶皂素的積累也可能導(dǎo)致土壤質(zhì)量下降，進(jìn)而影響油茶長(zhǎng)勢(shì)，產(chǎn)量降低。

Effects ofC. oleiferaplantation ages on soil microbiome structures and diversities.

研究對(duì)3個(gè)地區(qū)不同樣地獲取的土壤進(jìn)行了茶皂素積累量，代表性土壤理化性質(zhì)測(cè)定；土壤微生物擴(kuò)增子及宏基因組測(cè)序。經(jīng)分析認(rèn)為，油茶種植年限的增加會(huì)導(dǎo)致土壤內(nèi)茶皂素積累量增加；茶皂素在土壤中的積累進(jìn)一步影響土壤微生物群落，其中不動(dòng)桿菌顯著富集于茶皂素含量高的老油茶林土壤中。宏基因組分析發(fā)現(xiàn)，與甾體降解相關(guān)的Ko00984通路富集于老油茶林土壤微生物組中，這可能與茶皂素內(nèi)重要成分甾體化合物降解相關(guān)；而與纖維素降解相關(guān)的Ko00365在老油茶林土壤微生物組中則顯著被抑制，進(jìn)而抑制了土壤有機(jī)質(zhì)的進(jìn)一步分解，阻礙了土壤營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)過(guò)程，最終導(dǎo)致土壤貧瘠，樹(shù)勢(shì)衰弱、產(chǎn)量降低。

該研究由國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室森林健康“森林-昆蟲(chóng)-微生物互作”研究團(tuán)隊(duì)完成，國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為第一單位和通訊作者單位，核心成員張守科博士為第一作者，周旭東教授為通訊作者。中國(guó)科學(xué)院大學(xué)孔君洽博士，陳龍飛副研究員，浙江農(nóng)林大學(xué)郭愷副教授參與了此項(xiàng)工作。該研究得到浙江農(nóng)林大學(xué)科研發(fā)展基金國(guó)家級(jí)人才啟動(dòng)項(xiàng)目（2020FR036）及國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究課題（CY20210201）項(xiàng)目資助。

（國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室）